选做题

从以下两道题中任选一道做。

1.光催化制氢是化学研究的热点之一。科学家利用含有吡啶环（吡啶的结构式为，其性质类似于苯）的化合物Ⅱ作为中间体，实现了循环法制氢，示意图如下（仅列出部分反应条件）：

（1）化合物Ⅱ的分子式为________________________________________。

（2）化合物Ⅰ合成方法如下（反应条件略，除化合物Ⅲ的结构未标明外，反应式已配平）：

化合物Ⅲ的名称是_______________________。

（3）用化合物Ⅴ（结构式见下图）代替Ⅲ作原料，也能进行类似的上述反应，所得有机产物的结构式为____________________。

（4）下列说法正确的是________________（填字母）。

A.化合物Ⅴ的名称是间羟基苯甲醛，或2羟基苯甲醛

B.化合物Ⅰ具有还原性；Ⅱ具有氧化性，但能被酸性高锰酸钾溶液氧化

C.化合物Ⅰ、Ⅱ、Ⅳ都可发生水解反应

D.化合物Ⅴ遇三氯化铁显色，还可发生氧化反应，但不能发生还原反应

（5）吡啶甲酸酯可作为金属离子的萃取剂。2吡啶甲酸正丁酯（Ⅵ）的结构式见下图，其合成原料2吡啶甲酸的结构式为__________________；Ⅵ的同分异构体中，吡啶环上只有一个氢原子被取代的吡啶甲酸酯类同分异构体有____________________种。

Ⅵ

2.铜单质及其化合物在很多领域有重要用途，如金属铜用来制造电线电缆，五水硫酸铜可用作杀菌剂。

（1）Cu位于元素周期表第ⅠB族。Cu²⁺的核外电子排布式为_____________________。

（2）下图是铜的某种氧化物的晶胞结构示意图，可确定该晶胞中阴离子的个数为________。

（3）胆矾CuSO₄·5H₂O可写成［Cu（H₂O）₄］SO₄·H₂O，其结构示意图如下：

下列说法正确的是_________________（填字母）。

A.在上述结构示意图中，所有氧原子都采用sp³杂化

B.在上述结构示意图中，存在配位键、共价键和离子键

C.胆矾是分子晶体，分子间存在氢键

D.胆矾中的水在不同温度下会分步失去

（4）往硫酸铜溶液中加入过量氨水，可生成［Cu（NH₃）₄］²⁺配离子。已知NF₃与NH₃的空间构型都是三角锥形，但NF₃不易与Cu²⁺形成配离子，其原因是_____________________。

（5）Cu₂O的熔点比Cu₂S的______________（填“高”或“低”），请解释原因____________________________。

@@1. （1）C₁₁H₁₃NO₄ （2）甲醛

（3）

（4）BC

（5） 12

(A)【物质结构与性质】

下表是元素周期表的一部分。表中所列的字母分别代表某一种化学元素。

(1)T³⁺的核外电子排布式是____________。

(2)Q、R、M的第一电离能由大到小的顺序是___________________(用元素符号表示)。

(3)下列有关上述元素的说法中，正确的是______________________(填序号)。

①G单质的熔点高于J单质，是因为G单质的金属键较强

②J比X活泼，所以J可以在溶液中置换出X

③将J₂M₂溶于水，要破坏离子键和共价键

④RE₃沸点高于QE₄，主要是因为前者相对分子质量较大

⑤一个Q₂E₄分子中含有五个σ键和一个π键

(4)加拿大天文台在太空发现了EQ₉R，已知分子中所有原子均形成8电子或2电子稳定结构，是直线形分子，不存在配位键。写出其结构式：_________________。

(5)G与R单质直接化合生成一种离子化合物G₃R。该晶体具有类似石墨的层状结构。每层中，G原子构成平面六边形，每个六边形的中心有一个R原子。层与层之间还夹杂一定数量的原子。请问这些夹杂的原子应该是____________(填G或R的元素符号)。

(B)【实验化学】

某资料显示，能使双氧水分解的催化剂有很多种，生物催化剂(如猪肝)、离子型催化剂(如FeCl₃)和固体催化剂(如MnO₂)等都是较好的催化剂。某实验小组通过测定双氧水分解产生的O₂的压强，探究分解过氧化氢的最佳催化剂以及探究最佳催化剂合适的催化条件。

(一)探究一：

实验步骤

(1)往锥形瓶中加入50 mL 1.5％的双氧水

(2)分别往锥形瓶中加0.3 g不同的催化剂粉末，立即塞上橡皮塞

(3)采集和记录数据。

(4)整理数据得出下表

不同催化剂“压强对时间斜率”的比较

①该“探究一”实验的名称是_____________________________________________________。

②该实验所得出的结论是_______________________________________________________。

(二)探究二：二氧化锰催化的最佳催化条件

该实验小组的同学在进行探究二的实验时，得到了一系列的图表和数据。参看下图和表格分别回答相关问题。

3%的双氧水与不同用量二氧化锰的压力—时间图

表：不同浓度的双氧水在不同用量的二氧化锰作用下收集相同状况下同体积O₂所需时间

分析图、表中数据我们可以得出：

③同浓度的双氧水的分解速率随着二氧化锰用量的增加而_________________，因而反应时间_______________。

④如果从实验结果和节省药品的角度综合分析，你认为当我们选用3.0%的双氧水，加入___________ g的二氧化锰能使实验效果最佳。你判断的理由是______________________。

⑤该小组的某同学通过分析数据得出了当催化剂用量相同时双氧水的浓度越小反应速率越快的结论，你认为是否正确____________，你的理由是________________________________。

【化学–选修3：物质结构与性质】（15分）
X、Y、Z、W四种元素原子序数依次增大且均小于36。 Z基态原子最外层电子数是其内层电子总数的3倍，Y基态原子是同周期元素中未成对电子数最多的原子，X分别与Y、Z元素组合均可形成10电子微粒, W基态原子有10个价电子。回答下列问题（以下问题均以推知元素符号作答）：
（1）若 YX₃与X₂Z﹑YX₂^－与ZX^－﹑Y^3－与Z^2－性质相似，请写出Mg(YX₂)₂在一定条件下分解的化学反应方程式
⑵已知0℃时X₂Z的密度为a g/cm³，其晶胞中X₂Z分子的空间排列方式与金刚石晶胞类似，相似的原因是                         。两个X₂Z分子间的最近距离为 pm(用a和N_A表示)。 已知X₂Y的升华热是51 kJ/mol，除氢键外，X₂Z分子间还存在范德华力（11 kJ/mol），则X₂Z晶体中氢键的“键能”是     kJ/mol。
⑶ WZ是一种功能材料，已被广泛用于电池电极、催化剂、半导体、玻璃染色剂等方面。工业上常以W(YZ₃)₂·6X₂Z和尿素［CO(NH₂)₂］为原料制备。
①W²⁺的基态核外电子排布式为                  ，其核外电子有      种运动状态。
②尿素分子中碳原子的杂化方式为        ，1 mol尿素分子中含有的σ键数为      。
③YZ₃^－的空间构型             。
④WZ晶体的结构与NaCl相同，但天然的和绝大部分人工制备的晶体都存在各种缺陷，例如在某种WZ晶体中就存在如图所示的缺陷：一个W²⁺空缺，另有两个W²⁺被两个W³⁺所取代。其结果晶体仍呈电中性，但化合物中W和Z的比值却发生了变化。经测定某样品中W³⁺与W²⁺的离子数之比为6∶91。若该晶体的化学式为W_xZ，则x=       。